(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転装置を直方体状の筐体内に収納した運転室と、
主変換装置を直方体状の筐体内に収納した電力変換部と、
発電装置と前記発電装置を冷却する冷却装置を直方体状の筐体内に収納した発電部と、
蓄電装置を直方体状の筐体内に収納した蓄電部と、
前記運転室、前記電力変換部、前記発電部、前記蓄電部を搭載する車体台枠と、
前記車体台枠は、前記運転室、前記電力変換部、前記発電部、前記蓄電部と接続され、
固定される車体台枠側固定部と、
前記運転室、前記電力変換部、前記発電部、前記蓄電部は、前記車体台枠と接続され固
定される車体側固定部とを具備し、
前記電力変換部に設けられる電力変換部電動機コネクタ、電力変換部発電部コネクタ、
電力変換部蓄電部コネクタと、
前記蓄電部に設けられる蓄電部電力変換部コネクタと、
前記発電部に設けられる発電部電力変換部コネクタ、燃料タンクコネクタと、
を有するハイブリッド機関車。
【請求項２】
前記発電部は、車側側に設けられている吸気口と、
天井側に設けられている排気口と、
を有している請求項１記載のハイブリッド機関車。
【請求項３】
前記発電部は、前記吸気口付近に設置される発電機、エンジンと、
前記排気口付近に設置されるラジエタと、
前記発電機と前記ラジエタの間に設置されているファンを有している請求項２記載のハ
イブリッド機関車。
【請求項４】
前記車体台枠上の端部に前記電力変換部が設置され、
前記電力変換部の隣に前記蓄電部が設置され、
前記蓄電部の隣に前記運転室が設置され、
前記運転室の隣に前記発電部が設置されている請求項１から３のいずれか１項に記載の
ハイブリッド機関車。
【請求項５】
前記車体台枠側固定部は、車体台枠上に前記運転室を固定する運転室固定枠と、
前記車体台枠上に前記電力変換部を固定する電力変換部固定枠と、
前記車体台枠上に前記蓄電部を固定する蓄電部固定枠と、
前記車体台枠上に前記発電部を固定する発電部固定枠と、
によって構成されることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド機関車。
【請求項６】
前記車体台枠側固定部は、車体台枠の長手方向に沿って取り付けられている凹部で構成
され、
前記車体側固定部は、運転室、電力変換部、蓄電部及び発電部の筐体に取り付けられて
いる凸部で構成されることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド機関車。
【請求項７】
前記車体台枠側固定部は、車体台枠の長手方向に沿って取り付けられる凸部で構成され
、前記車体側固定部は、運転室、電力変換部、蓄電部及び発電部の筐体に取り付けられる
凹部で構成されることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド機関車。
【請求項８】
前記車体台枠上の一方の端部に前記電力変換部が設置され、
前記車体台枠上の他方の端部に前記発電部が設置されている請求項１に記載のハイブリ
ッド機関車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各装置をユニット化したハイブリッド機関車に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に電気機関車であってもディーゼル機関車であっても、機関車の車体構成方法は大きく２つの方式に分類される。１つは箱型車体方式と呼ばれる方法で、もう一つはボンネット型車体方式と呼ばれる方法である。箱型車体方式とは、車体台枠と車体台枠の上部に車体台枠と溶接された車体鋼体とで、一つの車体をなすモノコック式の車体方式である。またボンネット型車体方式とは、図１０に示すような一体型カバー状に扉２１を有する一体型のボンネット２０や（例えば、特許文献１参照）、ボンネット２０が複数に分割された分割型のボンネット（図示せず）を機関車に使用する方式である。一体型及び分割型のボンネット型車体方式は、ボンネット２０を車体台枠３に設置された装置を覆うように上部から被せ、ネジ止めをし、ボンネット２０の外周側に、点検などに利用するための通路をもつ車体方式である。このボンネット型車体方式の場合、運転室の位置により、センタキャブ方式、セミセンタキャブ方式と呼ばれることがある。
【０００３】
一般的に、本線用機関車の場合は、運転室からの前方視野の面から、箱型車体方式を採用した車両の前後両端に運転室を配置する。一方、入換作業などで頻繁に運転方向が変わる入換用を主とした入換機関車の場合は、ボンネット型車体方式を採用した車両の長手方向のほぼ中央に運転室が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９５５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなボンネット型車体方式を採用した機関車の場合、各装置への配線や配管作業は車体台枠に各装置を搭載した後でなければ行えないため、車体台枠上で個々の装置の配置、接続等、多くの作業を行う必要があった。このように車体台枠上での作業工程が多い中、作業の安全性、正確な接続手順や装置の信頼性確保のためには、車体台枠上の装置の組立て順序を容易に変えることができないとう製造工程上の制約が生じていた。また、配管・配線作業を車体台枠上で行う作業工程から、各装置が正常に機能するかどうかの動作試験を車体台枠に設置する前に行うことができず、不具合が発見された場合、車体台枠上から装置を取り外す作業が必要となり、製造工程が長期化しやすいという問題が生じていた。また、一体型ボンネットと比較すると製造しやすく、組立てが行いやすい分割型ボンネットを使用する際には、ボンネット間の間隙から雪等の塵埃が入りこみ、装置が汚損し故障の原因となるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、車体台枠上の作業を簡易化し、装置を塵埃から保護することのできる機関車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記を解決するために、本発明によるハイブリッド機関車は、運転装置を直方体状の筐
体内に収納した運転室と、主変換装置を直方体状の筐体内に収納した電力変換部と、発電
装置と前記発電装置を冷却する冷却装置を直方体状の筐体内に収納した発電部と、蓄電装
置を直方体状の筐体内に収納した蓄電部と、運転室、電力変換部、発電部、蓄電部を搭載
する車体台枠と、車体台枠は、運転室、電力変換部、発電部、蓄電部と接続され、固定さ
れる車体台枠側固定部と、運転室、電力変換部、発電部、蓄電部は、車体台枠と接続され
固定される車体側固定部とを具備し、前記電力変換部に設けられる電力変換部電動機コネ
クタ、電力変換部発電部コネクタ、電力変換部蓄電部コネクタと、前記蓄電部に設けられ
る蓄電部電力変換部コネクタと、前記発電部に設けられる発電部電力変換部コネクタ、燃
料タンクコネクタとを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車体台枠上の作業を簡易化し、装置を塵埃から保護することができる機関車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に基づく機関車の断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に基づく駆動システムの第１の回路図。
【図３】本発明の第１の実施形態に基づく駆動システムの第２の回路図。
【図４】本発明の図１の上面図。
【図５】本発明の第１の実施形態に基づく車体台枠の取り付け部の断面図。
【図６】本発明の第２の実施形態に基づく機関車の断面図。
【図７】本発明の第３の実施形態に基づく機関車の断面図。
【図８】本発明の第４の実施形態に基づく機関車の断面図。
【図９】本発明の第１の実施形態の発電部の構造図。
【図１０】従来発明の機関車の全体図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明に基づく第１の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に基づく機関車の断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に基づく駆動システムの第１の回路図である。図３は、本発明の第１の実施形態に基づく駆動システムの第２の回路図である。図４は、本発明の図１の上図である。図５は、本発明の第１の実施形態に基づく車体台枠の取り付け部の断面図である。
【００１２】
（構成）
図１、図４に示すように、第１の実施形態は、レール１、車輪２、車体台枠３、点検通路３ａ、燃料タンク１１、電力変換部枠４ｄ、蓄電部枠５ｄ、運転室枠６ｄ、発電部枠７ｄ、電力変換部４（点検面４ｃ側に電力変換部電動機コネクタ１４、電力変換部発電部コネクタ１５、電力変換部蓄電部コネクタ１６を有する）、蓄電部５（点検面５ｃ側に蓄電部電力変換部コネクタ１７を有する）、運転室６、発電部７（点検面７ｃ側に発電部電力変換部コネクタ１８、燃料タンクコネクタ１９を有する）で構成されている。電力変換部４は、インバータ、コンバータ、制御装置等が６つの面を有する箱型の筐体内に収納されユニット化されている。蓄電部５は、蓄電池や蓄電池制御装置等が６つの面を有する箱型の筐体内に収納されユニット化されている。運転室６は、車両の運転に必要な装置が６つの面を有する箱型の筐体内に収納されている。発電部７は、エンジン、主発電機、ラジエタ等が６つ面を有する箱型の筐体内に収納されユニット化されている。図１に示すように、レール１に接触する車輪２は、広い面を有する車体台枠３と接続されている。また、レール１側とは反対側の車体台枠３の面上には、４つの辺がそれぞれ接続された枠形状の電力変換部枠４ｄ、蓄電部枠５ｄ、運転室枠６ｄ、発電部枠７ｄが溶接により取り付けられる。また例えば、電力変換部枠４ｄ、蓄電部枠５ｄ、運転室枠６ｄ、発電部枠７ｄの形状として、長手方向にコの字型が連続するような形状のものを複数使用した構成することも可能である。電力変換部枠４ｄ上に電力変換部４が設置され、電力変換部４に隣接して蓄電部枠５ｄ上に蓄電部５が設置される。蓄電部５に隣接して運転室枠６ｄ上に運転室６が設置される。運転室６に隣接して発電部枠７ｄ上に発電部７が設置される。また、車体台枠３のレール側の面でかつ、発電部７側に燃料タンク１１が設置される。図４に示すように、電力変換部４、蓄電部５及び発電部７の周辺部には、運転室６と連通するように点検通路３ａが、車台台枠３の外周部を利用して設けられている。
【００１３】
（作用）
本実施形態のハイブリッド機関車は、蓄電部６を大型化している。以下に、蓄電部６の蓄電容量を向上させた駆動システムについての作用を説明する。
【００１４】
図２に示すように、燃料タンク１１の燃料を源動力として発電部７のエンジン７ｅが回転する。エンジン７ｅが回転すると、エンジン７ｅの軸と直結している発電機７ｆのロータが回転し、発電作用が働く。発電機７ｆの発電作用によって機械エネルギーが電気エネルギーに変換され電力が発生する。発電機７ｆで発生した交流電力は３相線を介して、電力変換部４のコンバータ４ｅに供給される。コンバータ４ｅに供給された交流電力は、蓄電部５の蓄電池５ｅに充電される。充電された直流電力は、車両が走行する際に、インバータ４ｆに供給される。インバータ４ｆに供給された直流電力は、車輪２の近傍に設置されている電動機１０を駆動することが可能な交流電力に変換され、その電力によって電動機１０が駆動し車両が走行する。また、車両に搭載されているブレーキを使用し、電動機１０からの回生作用が可能な場合には、インバータ４ｆは回生電流を充電に適した直流電流に変換し、直流電力は蓄電部５に充電される。直流電流は、再度、車両が走行を開始した際にインバータ４ｆに流れ、電動機１０を駆動させるために使用される。
【００１５】
また図３は、蓄電部５を架線電力により充電する場合を示した図である。架線１２からパタングラフ１３を介して蓄電部５へ架線電力が供給される。通常、架線電流は蓄電部５内の遮断器５ｇを通過し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５ｆにより蓄電池５ｅに充電可能な直流電流に変換され、蓄電池５ｅに充電される。車両の走行時は、蓄電部５で充電された直流電流をインバータ４ｆに送り、電動機１０を駆動させる。発電部７は蓄電部５での蓄電容量が不足し、車両の走行に問題が生じるような場合に、発電部７のエンジン７ｅ及び発電機７ｆを利用して発電を行い、発電した電流をコンバータ４ｅを介して蓄電部５に充電する。また、車両がブレーキを使用し、電動機１０からの回生作用が可能な場合には、インバータ４ｆは回生電流を充電に適した直流電流に変換し、直流電流は蓄電部５に充電される。直流電力は、再度、車両が走行を開始した際に使用される。
【００１６】
例えば、地上側電源として電気スタンドのような地上設備を適用する場合は、図３では架線と接続されているパンタグラフ１３、遮断器５ｇ、ＤＣ／ＤＣコンバータ５ｆを受電用のレセクタプルに置き換えることで、電気スタンドのプラグ等に対応可能となり、電気スタンドから本実施形態のハイブリッド機関車への電力供給が可能となる。
【００１７】
また、発電部７より発生した電力を、電力変換部４を介して電動機１０の駆動力として使用することも可能である。このように蓄電部６を主な電源とし、発電部７は主に充電器として使用する。
【００１８】
（艤装）
このように構成されたハイブリッド機関車を構成する車体台枠３は、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７の設置場所となる枠形状でかつ、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７の外周部に取り付けられた固定部と同程度の大きさである電力変換部枠４ｄ、蓄電部枠５ｄ、運転室枠６ｄ、発電部枠７ｄが溶接等で取り付けられる。車体台枠３は電力変換部枠４ｄ、蓄電部枠５ｄ、運転室枠６ｄ、発電部枠７ｄ等の製缶作業が完了した後、塗装され、艤装職場に移送される。艤装職場に持ち込まれた車体台枠３は、空気ブレーキの配管や、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７を接続するための電線ダクトや電線管を所定の位置にネジ等で固定し、配置する。車体台枠３に配置した電線ダクトや電線管内の配線作業の終了後、各電線を接続する結線作業を行う。
【００１９】
また、上記の車体台枠３上に組立てられる電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７は各々が最適な製造現場で製造される。電力変換部４の筐体内には電力変換を行う際に必要な装置であるインバータ、コンバータ、制御装置間が接続され、動作可能な状態で収納されているため、製造現場で電力変換部４の動作試験が行われる。蓄電部５の筐体内には、蓄電を行う際に必要な蓄電池や蓄電池制御装置間が接続され、動作可能な状態で収納されているため、製造現場で蓄電部５の動作試験が行われる。運転室６の筐体内には車両の運転に必要な装置間が接続され、動作可能な状態で収納されているため、製造現場で運転室６の動作試験が行われる。発電部７の筐体内には、電力の発電を行う際に必要なエンジン、主発電機、ラジエタ間が接続され動作可能な状態で収納されているため、製造現場で発電部７の動作試験が行われる。このように、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７はそれぞれの製造現場で動作試験を受け、正常な動作が確認された後に艤装職場に移送される。
【００２０】
従来の機関車の製造工程では、車体台枠３上の配線等の組立て作業が多く、各装置の組立て順序を容易に変えることができなかった。本実施形態では、車体台枠３が艤装職場に運び込まれてから、次に艤装職場に運び込まれる電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７のうちのいずれにおいても車体台枠３上に設置可能であり。電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７において、自由に組み立ての順列を組むことが可能である。
【００２１】
本実施形態の電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７はクレーン等により吊り上げられ、電力変換部枠４ｄ、蓄電部枠５ｄ、運転室枠６ｄ、発電部枠７ｄの上方へ移送された後、それぞれの枠上に降ろされ、設置される。設置後、車体台枠３側の電力変換部枠４ｄ、蓄電部枠５ｄ、運転室枠６ｄ、発電部枠７ｄと電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７の外周部に取り付けられている車体側の固定枠がボルト等によって接続される。また、本実施形態の電力変換部枠４ｄ、蓄電部枠５ｄ、運転室枠６ｄ、発電部枠７ｄは、枠形状でなく２本のレールからなる形状も可能である。また電力変換部枠４ｄ、蓄電部枠５ｄ、運転室枠６ｄ、発電部枠７ｄと、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７の固定は、力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７の内側から行うことも可能である。
【００２２】
上記のように電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７のいずれかを車体台枠３に設置した後、それぞれが有するコネクタ間を配線によって接続する。例えば、図１に示すように、電力変換部４の点検面４ｃに取り付けられている電力変換部電動機コネクタ１４は、車輪２の近傍に位置する電動機と接続される。また電力変換部４の点検面４ｃに取り付けられている電力変換部発電部コネクタは、発電部７の点検面に取り付けられている発電部電力変換部コネクタ１８と接続される。また、電力変換部４の点検面４ｃに取り付けられる電力変換部蓄電部コネクタ１６は、蓄電部５の点検面５ｃに取り付けられる蓄電部電力変換部コネクタ１７と接続される。また、発電部７の点検面７ｃに取り付けられる燃料タンクコネクタ１９は、燃料タンク１１と接続される。また本実施形態の電力変換部電動機コネクタ１４、電力変換部発電部コネクタ１５、電力変換部蓄電部コネクタ１６を、蓄電部電力変換部コネクタ１７、発電部電力変換部コネクタ１８、燃料タンクコネクタ１９は、コネクタに限られず、簡易接続が可能な接続部品も適用できる。
【００２３】
また、車体台枠３と各装置の固定部９を、図５に示すように、各装置、例えば電力変換部
４側で凸部９ｂを囲い込むようなＣ字形状の凹部９ａを取り付け、Ｔ字形状の凸部９ｂを
車体台枠３側で取り付けた構成とすると、凸部９ｂにそれぞれの筐体の凹部９ａをはめ込
む組立て作業となる。そのため、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７の並べ方
が車体台枠３上の電力変換部枠４ｄ、蓄電部枠５ｄ、運転室枠６ｄ、発電部枠７ｄに制限
されることなく、艤装作業の簡易化を向上させることが可能である。また、凹部９ａを車
体台枠３側に取り付け、凸部９ｂを車体８側に取り付ける構成においても、車体台枠３上
の電力変換部枠４ｄ、蓄電部枠５ｄ、運転室枠６ｄ、発電部枠７ｄに制限されることなく
、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７を車体台枠３上に設置することが可能で
ある。 
【００２４】
（効果）
本実施形態のハイブリッド機関車は、蓄電部５を車両走行の主な電源として使用し、発電部７を主に充電器として使用している。そのため、発電部７内のエンジンを小型化させることが可能となり、ラジエタを含めた発電部７に必要な装置全体を車体台枠上に搭載できるような筐体内に収納することが可能となり、ユニット化が実現した。このようなハイブリッド機関車は、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７を車体台枠上に設置する作業を簡易化し、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７のそれぞれを塵埃から保護することが可能となる。
【００２５】
また、発電部７及び電力変換部７内の各装置は、定期的なメンテナンスを必要とするため、発電部７及び電力変換部７はできるだけ多くの点検面が必要である。本実施形態の配置では、電力変換部４及び発電部７において保守点検面を３面確保することが可能である（図４に示す、電力変換部４の点検面４ａ、４ｂ、４ｃの３面及び、発電部７の点検面７ａ、７ｂ、７ｃの３面）。
【００２６】
また、発電部７が３つの点検面７ａ、７ｂ、７ｃを有するため、発電部７内のエンジン、ラジエタの吸気のための吸気口を有する吸気面を充分に確保することが可能である。そのため、充分な吸気面が確保できない場合、吸気面を通過する冷却風の風速が高くなり、発電部７内へ進入する塵埃量の増加から発電部７が汚損するといったことや、吸気速度が高くなることによる騒音を抑制することができる。
【００２７】
また、入換機関車のように走行方向の入れ替えが多い場合でも、本実施形態のユニット化され小型化された電力変換部４、蓄電部５、発電部７を車体台枠３に搭載した場合、運転室６の運転手が操作を行うのに充分な前後左右方向の視野を確保することが可能である。
【００２８】
また、重量が軽い運転室６を車体台枠３のほぼ中央に位置させることで、車両長手方向の重量バランスが向上するため、調整荷重を最小にすることができる。
【００２９】
また、電力変換部４と蓄電部５が隣接することで、電力変換部４と蓄電部５間を接続する太い主回路配線が、制御配線や空気配管が集中して設置される運転室６の下部を縦断することが防止されるため、艤装効率が向上する。
【００３０】
また、電力変換部４と蓄電部５の電気装置と発電部７の発電装置が運転室６を介してある一定の距離を有するため、発電部７または燃料タンクと発電部７の配管から燃料や潤滑油が漏れたとしても、電気装置側の電気配線への影響を抑制することができる。また、常に高温になる発電部７のエンジンの熱から電気装置が受ける影響を防止できる。
【００３１】
（第２の実施形態）
本発明に基づく第２の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に基づくハイブリッド機関車の断面図である。尚、図１乃至５と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。
【００３２】
本実施形態は、第１の実施形態とは、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７の配置が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。
【００３３】
（構成）
図６に示すように、車体台枠３の端部に発電部７が設置され、発電部７に隣接して電力変換部４が設置され、電力変換部４に隣接して運転室６が設置され、運転室６に隣接して蓄電部５が設置される。
【００３４】
（効果）
本実施形態のハイブリッド機関車は、蓄電部５を車両走行の主な電源として使用し、発電部７を主に充電器として使用している。そのため、発電部７内のエンジンを小型化させることが可能となり、ラジエタを含めた発電部７に必要な装置全体を車体台枠上に搭載できるような筐体内に収納することが可能となり、ユニット化が実現した。このようなハイブリッド機関車は、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７を車体台枠上に設置する作業を簡易化し、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７のそれぞれを塵埃から保護することが可能となる。
【００３５】
また、運転室６が車体台枠３のほぼ中央にあり、前後方向に視野を確保できるため入換機関車の使用用途に適している。
【００３６】
また、発電部７が車体台枠３の端部に配置されているため、第１の実施形態と同様に３面の点検面が確保でき、保守性に向上させることが可能である。さらに、例えば、車体台枠３の床下に燃料タンクを設置するとした場合、運転室６の下部を通過せずに、燃料タンクと発電部４を燃料配管によって接続することが可能である。そのため、燃料配管から漏洩によって引火事故などが引き起こされた場合でも、運転室３への影響を抑制することが可能である。
【００３７】
（第３の実施形態）
本発明に基づく第３の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に基づくハイブリッド機関車の断面図である。尚、図１乃至５と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。
【００３８】
本実施形態は、第１の実施形態とは、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７の配置が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。
【００３９】
（構成）
図７に示すように、車体台枠３の端部には発電部７が設置される。発電部７と隣接して電力変換部４が設置される。電力変換部４と隣接して蓄電部５が設置される。蓄電部５と隣接して運転室６が設置される。
【００４０】
（効果）
本実施形態のハイブリッド機関車は、蓄電部５を車両走行の主な電源として使用し、発電部７を主に充電器として使用している。そのため、発電部７内のエンジンを小型化させることが可能となり、ラジエタを含めた発電部７に必要な装置全体を車体台枠上に搭載できるような筐体内に収納することが可能となり、ユニット化が実現した。このようなハイブリッド機関車は、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７を車体台枠上に設置する作業を簡易化し、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７のそれぞれを塵埃から保護することが可能となる。
【００４１】
また、発電部７が車体台枠３の端部に配置されているため、第１の実施形態と同様に３面
の点検面４ａ、４ｂ、４ｃが確保でき、保守性を向上させることが可能である。また、騒
音や振動の発生する発電部７及び電力変換部４と運転室６間に比較的に騒音が発生しにく
い蓄電部５を配置するため、運転室６への騒音、振動の影響が抑制される。また、車体台
枠３の床下に燃料タンクを設置し、発電部７と該燃料タンクを燃料配管で接続した際に、
燃料配管が運転室や、電気機器である電力変換部４や蓄電部５の下を通過しないため、燃
料配管からの燃料漏洩等が発生した際に、電気配線に引火することが避けられ、安全性が
向上する。
【００４２】
また、電源である蓄電部５と、蓄電部５からの電力を変換する電力変換部４が隣接しているため、蓄電部５と電力変換部４の配線は最短になる。電力変換部４が車体台枠３のほぼ中央に配置されているため、電力変換部４で変換した電力を車輪２の近傍に配置される電動機への供給するための配線も最短になるため、配線作業が簡易化し、電力変換部４から電動機へ電力を送電する電線から発生する高調波を抑制するため、誘導障害の発生低減させることが可能となる。
【００４３】
また、図７の電力変換部４と蓄電部５が設置位置が入れ替わった場合、短絡事故の危険性がある蓄電部５と運転室６の間に電力変換部４を設置するため、安全性を向上させることが可能である。
【００４４】
また、蓄電部５が発電部７と電力変換部４の間に設置されるため、ユニット化した大型発
電部７を搭載し、ディーゼル機関車として使用する場合には、蓄電部５を除去することで
簡単に大型発電部７の設置スペースの確保することが可能である。
【００４５】
（第４の実施形態）
本発明に基づく第４の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図８は、本発明の第４の実施形態に基づくハイブリッド機関車の断面図である。尚、図１乃至５と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。
【００４６】
本実施形態は、第１の実施形態とは、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７の配置が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。
【００４７】
（構成）
図８に示すように、車体台枠３上の端部には、発電部７が設置される。発電部７と隣接して蓄電部５が設置される。蓄電部５と隣接して運転室６が設置される。運転室６と隣接して電力変換部４が設置される。
【００４８】
（効果）
本実施形態のハイブリッド機関車は、蓄電部５を車両走行の主な電源として使用し、発電部７を主に充電器として使用している。そのため、発電部７内のエンジンを小型化させることが可能となり、ラジエタを含めた発電部７に必要な装置全体を車体台枠上に搭載できるような筐体内に収納することが可能となり、ユニット化が実現した。このようなハイブリッド機関車は、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７を車体台枠上に設置する作業を簡易化し、電力変換部４、蓄電部５、運転室６、発電部７のそれぞれを塵埃から保護することが可能となる。
【００４９】
また、運転室６が車体台枠３のほぼ中央にあり、前後方向に視野を確保できるため入換機関車の使用用途に適している。
【００５０】
また、発電部４及び電力変換部７が車体台枠３の端部に配置されているため、３つの点検面４ａ、４ｂ、４ｃが確保でき、保守性に向上させることが可能である。
【００５１】
また、蓄電部５が発電部４に隣接して設置されているため、発電部４を大型化しディーゼル機関車として使用する際は、蓄電部５を除去したスペースに大型発電部４を搭載することが可能であるため、機関車用途の変更が容易に可能となる。
【００５２】
（変形例）
また本実施形態１乃至第４の実施形態を実現するための発電部７の構造を説明する。発電部７はその装置自体の特性のために、吸気口と排気口を必要とする。図９は、発電部の構造図である。図９は、発電部７は発電部筐体７ｉと、発電部筐体７ｉを構成する外部から点検可能な点検面７ａ、７ｂ、７ｃ、及び吸気口７ｊ、排気口７ｋと、発電部筐体７ｉの内部に設置されるエンジン７ｅ、発電機７ｆ、ファン７ｈ、ラジエタ７ｇを図示している。燃料タンクの燃料を源動力としてエンジン７ｅか駆動すると発電機７ｆが回転する。発電機７ｆの回転に伴い、ファン７ｈが回転する。ファン７ｈが回転する際に、点検面７ｂ及び７ｃに設けられた吸気口７ｊより外気が冷却風として取り込まれ、ファン７ｈの回転でラジエタ７ｇが冷却風によって冷却される。ラジエタ７ｇを冷却した冷却風は、発電部筐体７ｉが車体台枠３と接続している接続面とは反対側の天井面に取り付けられた排気口７ｋから、外気へと排出される。このような発電部７は、吸気速度を抑制するために充分な吸気面が確保し、かつ排気口を天井面に設けているため、車体台枠３上のいずれの場所に配置されても、吸気口７ｊ及び排気口７ｋを確保することが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  レール
２  車輪
３  車体台枠
３ａ  点検通路
４  電力変換部
４ａ  点検面
４ｂ  点検面
４ｃ  点検面
４ｄ  電力変換部枠
４ｅ  コンバータ
４ｆ  インバータ
５  蓄電部
５ａ  点検面
５ｂ  点検面
５ｄ  蓄電部枠
５ｅ  蓄電池
５ｆ  コンバータ
５ｇ  遮断器
６  運転室
６ｄ  運転室枠
７  発電部
７ａ  点検面
７ｂ  点検面
７ｃ  点検面
７ｄ  発電部枠
７ｅ  エンジン
７ｆ  発電機
７ｇ  ラジエタ
７ｈ  ファン
７ｉ  発電部筐体
７ｊ  吸気口
７ｋ  排気口
９  固定部
９ａ  凹部
９ｂ  凸部
１０  電動機
１１  燃料タンク
１２  架線
１３  パンタグラフ
１４  電力変換部電動機コネクタ
１５  電力変換部発電部コネクタ
１６  電力変換部蓄電部コネクタ
１７  蓄電部電力変換部コネクタ
１８  発電部電力変換部コネクタ
１９  燃料タンクコネクタ
２０  ボンネット
２１  扉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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